第一章井控的基本概念復(fù)習(xí)課程

江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控的基本概念1

井下作業(yè)是實(shí)施石油、天然氣勘探與開發(fā)的重要手段，伴隨油田勘探開發(fā)的不斷進(jìn)步，對(duì)井下作業(yè)井控技術(shù)和員工素質(zhì)的要求越來越高。井控工作是一項(xiàng)系統(tǒng)的安全工程，牽涉到設(shè)計(jì)、裝備配套、生產(chǎn)組織、現(xiàn)場(chǎng)管理、員工培訓(xùn)等多個(gè)環(huán)節(jié)。相關(guān)企業(yè)必須把井控技術(shù)研究和發(fā)展作為一項(xiàng)重要工作，不斷提高井控意識(shí)、技術(shù)素質(zhì)和管理水平，才能更安全、優(yōu)質(zhì)、高效的實(shí)施井下作業(yè)施工。也就是說，井控技術(shù)是安全實(shí)施井下作業(yè)的關(guān)鍵和保障。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月概念2一、井噴的原因及危害二、井控相關(guān)術(shù)語

四、完井方法

三、不同類型油氣藏的壓力特點(diǎn)

江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月一、井噴的原因及危害二、井控相關(guān)術(shù)語

三、不同類型油氣藏的壓力特點(diǎn)

一、井噴的原因及危害二、井控相關(guān)術(shù)語

四、完井方法

三、不同類型油氣藏的壓力特點(diǎn)

一、井噴的原因及危害二、井控相關(guān)術(shù)語

32.主觀原因主觀原因是和操作者有關(guān)的因素，比如操作不當(dāng)，井控裝備問題，發(fā)現(xiàn)溢流不及時(shí)等都可以歸入到主觀原因中來?？陀^原因只是井噴的誘因，最終導(dǎo)致井噴失控形成事故，還是由主觀原因來決定的。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月5縱觀世界石油工業(yè)發(fā)展史，惡性井噴事故帶來的損失觸目驚心。2003年12月23日，震驚中外的重慶開縣羅家16H井噴失控，造成243人死亡，數(shù)千人受傷，數(shù)萬人逃亡的慘劇。下面以幾個(gè)發(fā)生在井下作業(yè)中的井噴案例來說明井噴的危害。（1）1992年9月11日，某油田GD8-26-121井新井投產(chǎn)射孔過程中發(fā)生井噴，搶起電纜、準(zhǔn)備切斷電纜過程中，噴勢(shì)增大電纜隨氣流竄出井口，炮彈飛出井筒落于井口北方500m左右。搶關(guān)射孔大閘門時(shí)，因壓力高關(guān)閉不嚴(yán)，井噴失控。搶噴過程中套管短節(jié)被拉偏、漏氣導(dǎo)致?lián)寚姽ぷ鲝?fù)雜化。9月13日利用間歇停噴搶裝采油樹，關(guān)井壓井成功。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井噴的危害6（2）1994年9月28日，某油田位于石家莊市趙縣附近的一口預(yù)探井，在試油射孔作業(yè)中發(fā)生井噴，含硫化氫有毒氣體擴(kuò)散面積達(dá)10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)80余個(gè)村莊，導(dǎo)致22.6萬人被迫緊急疏散。（3）2005年12月26日，某油田TZ823井在試油換裝采油樹的過程中，發(fā)生強(qiáng)烈井噴硫化氫（濃度14834ppm，22251mg/m3）泄漏事故。事故歷時(shí)4天5小時(shí)，共反循環(huán)壓入密度1.15g/cm3的污水110m3，壓穩(wěn)后搶裝旋塞，再正反擠1.30g/cm3的鉆井液173m3，12月30日12時(shí)15分事故解除。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月7惡性井噴事故會(huì)造成以下影響：（1）人員傷亡。（2）設(shè)備損失。（3）油氣藏的嚴(yán)重破壞。（4）環(huán)境的嚴(yán)重污染。（5）油氣資源的極大浪費(fèi)。（6）惡劣的社會(huì)影響。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月8（1）井控（WellControl）：井控是實(shí)施油氣井壓力控制的簡(jiǎn)稱。在井下作業(yè)過程中，只有控制井底壓力大于或等于地層壓力，保持井內(nèi)壓力平衡，才能保證作業(yè)施工的順利進(jìn)行。（2）井侵（Influx）：由于各種原因地層流體（油、氣、水）侵入井內(nèi)，壓力系統(tǒng)沒有失去平衡狀態(tài)以前的現(xiàn)象。（3）溢流（Wellkick）：因地層流體侵入井內(nèi)引起井口返出井液的量比泵入的井液量大，或停泵后井口井液自動(dòng)外溢的現(xiàn)象。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控相關(guān)術(shù)語

9（4）井涌（Overflow）：溢流進(jìn)一步發(fā)展，井液涌出井口的現(xiàn)象稱為井涌。（5）井噴（WellBlowout）：當(dāng)井筒壓力遠(yuǎn)小于地層壓力時(shí)，地層流體大量涌入井筒并噴出地面的現(xiàn)象稱為井噴。根據(jù)井內(nèi)流體噴出的位置不同，井噴可分為地面井噴和地下井噴兩種。①地面井噴：井內(nèi)流體經(jīng)井筒噴出地面的現(xiàn)象，稱為地面井噴。②地下井噴：井內(nèi)流體經(jīng)井筒流入其他低壓地層的現(xiàn)象，稱為地下井噴。

江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控相關(guān)術(shù)語10（6）井控的三個(gè)階段：根據(jù)溢流嚴(yán)重程度和井口狀態(tài)的不同，井控作業(yè)通常分為三個(gè)階段或三級(jí)，即一級(jí)井控、二級(jí)井控和三級(jí)井控。①一級(jí)井控（也稱初級(jí)井控）：指井內(nèi)液柱壓力大于地層孔隙壓力，很少或沒有地層流體侵入井內(nèi)的井控狀態(tài)。與此相關(guān)的技術(shù)稱為一級(jí)井控技術(shù)。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控相關(guān)術(shù)語11②二級(jí)井控：溢流發(fā)生后，井內(nèi)液柱壓力小于地層孔隙壓力，必須通過及時(shí)關(guān)井與壓井重建井底壓力平衡的井控狀態(tài)。與此相關(guān)的技術(shù)稱為二級(jí)井控技術(shù)。③三級(jí)井控：井噴失控后，必須借助專用工具和設(shè)備，重新恢復(fù)對(duì)井口控制的井控技術(shù)。與此相關(guān)的技術(shù)稱為三級(jí)井控技術(shù)。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控相關(guān)術(shù)語12（7）井控工作中的“三早”：早發(fā)現(xiàn)，早關(guān)井，早處理。早發(fā)現(xiàn)：溢流被發(fā)現(xiàn)的越早，越便于關(guān)井控制，因此也越安全。發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)進(jìn)行溢流檢查，這是安全、順利關(guān)井的前提，通常情況下，國內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)溢流量在1m3之內(nèi)為早發(fā)現(xiàn)。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控相關(guān)術(shù)語13早關(guān)井：確認(rèn)溢流后應(yīng)停止施工作業(yè)，立即按關(guān)井程序關(guān)井。早處理：在準(zhǔn)確錄取溢流數(shù)據(jù)和填寫壓井施工單后，應(yīng)盡快節(jié)流循環(huán)排出溢流、進(jìn)行壓井作業(yè)。（8）液氣比：油井生產(chǎn)時(shí)，井液和氣體同時(shí)從井中排出，每噸液體與所帶出的天然氣量之比，稱為液氣比。單位：m3/t。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月井控相關(guān)術(shù)語14油氣藏：在單一圈閉中的油氣聚集。

油氣藏的類型有哪些：主要可分為五大類:構(gòu)造油氣藏,地層油氣藏,巖性油氣藏,水動(dòng)力油氣藏,復(fù)合油氣藏。江蘇油田井控技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校2013年03月油氣藏按圈閉的成因分類15刺穿油氣藏

裂縫性背斜油氣藏

斷層油氣藏

背斜油氣藏構(gòu)造油氣藏

生物礁塊油氣藏

地層超覆油氣藏地層不整合油氣藏

地層油氣藏

巖性油氣藏

油氣藏按圈閉的成因分類16單斜型水動(dòng)力油氣藏

構(gòu)造型水動(dòng)力油氣藏

水動(dòng)力油氣藏

構(gòu)造-地層-水動(dòng)力復(fù)合油氣藏

地層-水動(dòng)力復(fù)合油氣藏

構(gòu)造-水動(dòng)力復(fù)合油氣藏構(gòu)造-地層復(fù)合油氣藏

復(fù)合油氣藏

油氣藏按圈閉的成因分類17完井方法

一、射孔完井法射孔完井法包括套管射孔完井和尾管射孔完井，如圖1-1和圖1-2所示。這種完井法是鉆完油層后下入套管或尾管，注水泥后通過射孔，使井筒和產(chǎn)層連通，投入開采，這是應(yīng)用最多的一種完井方法。1819這種完井方式可有選擇性地射開油氣層，實(shí)行分層開采，可進(jìn)行各種井下壓裂酸化等作業(yè)，可實(shí)行多層完井，適合多種類型油氣藏完井。這種完井方法對(duì)射孔、固井質(zhì)量要求嚴(yán)格。對(duì)于井控工作來說，這類井地層壓力和地層破裂壓力比較復(fù)雜，控制難度較大。20二、裸眼完井法

裸眼完井就是在油氣層段不下套管，不注入水泥，使井筒裸露的完井方法，如圖1-3所示。圖1-3裸眼完井示意圖a—先期裸眼完井；b—后期裸眼完井1—產(chǎn)層；2—井眼；3—水泥環(huán)4—技術(shù)套管；5—上層套管圖1-3裸眼完井示意圖a—先期裸眼完井；b—后期裸眼完井1—產(chǎn)層；2—井眼；3—水泥環(huán)4—技術(shù)套管；5—上層套管圖1-3裸眼完井示意圖a—先期裸眼完井；b—后期裸眼完井1—產(chǎn)層；2—井眼；3—水泥環(huán)4—技術(shù)套管；5—上層套管圖1-3裸眼完井示意圖a—先期裸眼完井；b—后期裸眼完井1—產(chǎn)層；2—井眼；3—水泥環(huán)4—技術(shù)套管；5—上層套管21裸眼完井法又分先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。先期裸眼完井法是將套管下到油氣層頂部再鉆開油氣層。后期裸眼完井法是鉆完油氣層后，如油氣層有開采價(jià)值，再將套管下到油氣層頂部注水泥完井，后期裸眼完井一般應(yīng)用較少。裸眼完井的優(yōu)點(diǎn)是油氣層完全裸露，因而具有最大的滲濾面積，油氣流入井內(nèi)的阻力最小。裸眼完井法不適用于出砂井和井壁坍塌、不能分層開采和分層作業(yè)。它只適用于地層堅(jiān)硬，井筒穩(wěn)定的單一油氣層或性質(zhì)相近的多油氣層的井，因而使用范圍小。中低滲透砂巖油田需壓裂改造，裸眼完井不宜采用。對(duì)于井控工作來說，這類井地層壓力和地層破裂壓力比較單一，但裸眼段較長(zhǎng)，給井控工作也帶來一定挑戰(zhàn)。

22三、割縫襯管完井法割縫襯管完井法有兩種：一種是在鉆完油氣層后，將割縫襯管下入油層部位，上部連接套管串至井口，使用套管外封隔器注水泥封固油層以上井段的環(huán)形空間。這種方法完井，如果襯管損壞，修復(fù)困難。另一種方法是用鉆頭鉆到油層頂部，下入套管注水泥固井，然后下入鉆頭從套管鞋繼續(xù)向下鉆穿油層至完井井深，再以尾管方式下入割縫襯管的管柱，用封隔器密封襯管和套管的環(huán)形空間。這種完井方法當(dāng)襯管損壞時(shí)可以起出更換。23割縫襯管完井法如圖1-4所示。使用割縫襯管還允許一些細(xì)砂隨著原油進(jìn)入井中，較大的砂粒被阻在襯管外面形成“砂橋”或“砂拱”，隨后較小的砂粒被擋住，以后更小的砂粒被阻擋住。這樣，在井壁形成由粗到細(xì)的濾砂層，阻止油層大量出砂，起到防砂效果，如圖1-5所示。24圖1-4割縫襯管完井示意圖圖1-5襯管外形成的砂橋示意圖25四、礫石充填完井法礫石充填完井適用于膠結(jié)疏松嚴(yán)重出砂的地層。這種完井法，是先將繞絲篩管下至油層段，用充填液循環(huán)將地面選好的礫石攜帶至繞絲篩管與井筒的環(huán)形空間或繞絲篩管與套管的環(huán)空間，形成一個(gè)礫石充填層，阻擋砂粒流入井筒，起到保護(hù)井壁，防止油層砂粒進(jìn)入井內(nèi)的作用。礫石充填完井使用不銹鋼繞絲篩管，如圖1-6所示。

26礫石充填法又分為裸眼礫石充填完井法和套管礫石充填完井法。

271.裸眼礫石充填完井法裸眼礫石充填完井法又稱管外礫石充填完井法，如圖1-7所示。圖1-7裸眼礫石充填完井示意圖28這種完井法是在油層頂部下套管注水泥封固，然后用擴(kuò)孔鉆頭將裸眼段擴(kuò)大，擴(kuò)大后的井筒直徑要達(dá)到原井徑的1.5～2倍，以保證充填有足夠的厚度，一般礫石層厚50mm以上，以提高防砂效果，然后再下入篩管管柱（外管柱）及沖洗管（內(nèi)管柱），進(jìn)行填砂作業(yè)，填砂全部作業(yè)完成后，起出送入管柱，再將油管下入篩管內(nèi)替入原油或柴油交井。（這類井的井控問題與裸眼完井類似）292.套管內(nèi)礫石充填完井法這種完井方法是當(dāng)鉆頭鉆穿油層至完井深度后，下入油層套管注水泥固井，再對(duì)準(zhǔn)油層射孔。一般